ArrayList與LinkedList的普通for循環遍歷
對於大部分Java程序員朋友們來說，可能平時使用得最多的List就是ArrayList，對於ArrayList的遍歷，一般用如下寫法：
public static void main(String[] args) { List<Integer> arrayList = new ArrayList<Integer>(); for (int i = 0; i < 100; i++) arrayList.add(i); for (int i = 0; i < 100; i++) System.out.println(arrayList.get(i)); }
如果以后要用到LinkedList了，可能有些朋友就會用一樣的方式去遍歷LinkedList了：
public static void main(String[] args) { List<Integer> linkedList = new LinkedList<Integer>(); for (int i = 0; i < 100; i++) linkedList.add(i); for (int i = 0; i < 100; i++) System.out.println(linkedList.get(i)); }
請記住：這是一種非常糟糕的做法。這其實已經不是Java的問題，而是數據結構的問題了，我相信語言從Java換成其他的也都一樣。
下面對ArrayList和LinkedList的普通for循環效率進行測試以及分析原因。
ArrayList和LinkedList使用普通for循環遍歷速度對比
先給出測試代碼：
public class ArrayListAndLinkedList { private static final int LIST_SIZE = 1000; public static void main(String[] args) { List<Integer> arrayList = new ArrayList<Integer>(); List<Integer> linkedList = new LinkedList<Integer>(); for(int i = 0; i < LIST_SIZE; i++){ arrayList.add(i); linkedList.add(i); } long startTime = System.currentTimeMillis(); for(int i = 0; i < arrayList.size(); i++){ arrayList.get(i); } System.out.println("ArrayList的for循環遍歷速度：" + (System.currentTimeMillis() - startTime) + "ms"); startTime = System.currentTimeMillis(); for(int i = 0; i < linkedList.size(); i++){ linkedList.get(i); } System.out.println("LinkedList的for循環遍歷速度：" + (System.currentTimeMillis() - startTime) + "ms"); }
不斷增大LIST_SIZE，我用表格表示一下運行結果：
| 1000 | 5000 | 10000 | 50000 | 100000 | |
| ArrayList | 0ms | 1ms | 2ms | 3ms | 3ms |
| LinkedList | 3ms | 16ms | 88ms | 2446ms | 18848ms |
從運行結果我們看到，按倍數增大List容量，ArrayList的遍歷顯得比較穩定，而LinkedList的遍歷幾乎是爆發式的增長，再測試下去已經沒有必要了。
下面解釋一下產生此現象的原因。
ArrayList使用普通for循環遍歷快的原因
先看一下ArrayList的get方法源代碼：
public E get(int index) { rangeCheck(index); return elementData(index); }
看到ArrayList的get方法只是從數組里面拿一個位置上的元素罷了。我們有結論，ArrayList的get方法的時間復雜度是O(1)，O(1)的意思也就是說時間復雜度是一個常數，和數組的大小並沒有關系，只要給定數組的位置，直接就能定位到數據。
其實熟悉C、C++或者對指針理解的朋友一定很好理解為什么，我解釋一下為什么對數組使用get就快。
在計算機底層，數據都是有地址的，就像人有住址一樣。假設我寫了這么一句代碼：
int[3] ints = {1, 3, 5};
在Java中一個int型數據是4個字節，此時計算機內部做的事情是，在內存空間中找到一塊連續的、足以存放3個4字節也就是12字節的數組的內存空間，並返回該內存空間的首地址。比方說該內存空間的首地址是0x00吧，那么那么1就放在0x00~0x03中、3就放在0x04~0x07中、5就放在0x08~0x0B中。
這時就很簡單了，取ints[1]的時候，計算機就會算出ints[1]的數據是存放在以0x04開頭，占據4個字節空間的內存中，因此，計算機會從0x04~0x07這塊地址空間中讀取數據出來。
整個過程，和數組有多大，並沒有關系，計算機做的只是算出起始地址-->去該地址中取數據而已，因此我們看到使用普通for循環遍歷ArrayList的速度很快，也很穩定。
LinkedList使用普通for循環遍歷慢的原因
再看一下LinkedList的get方法做了什么：
public E get(int index) { checkElementIndex(index); return node(index).item; }
Node<E> node(int index) { // assert isElementIndex(index); if (index < (size >> 1)) { Node<E> x = first; for (int i = 0; i < index; i++) x = x.next; return x; } else { Node<E> x = last; for (int i = size - 1; i > index; i--) x = x.prev; return x; } }
由於LinkedList是雙向鏈表，因此第6行的意思是算出i在一半前還是一半后，一半前正序遍歷、一半后倒序遍歷，這樣會快很多，當然，先不管這個，分析一下為什么使用普通for循環遍歷LinkedList會這么慢。
原因就在第7~第8行，第10~第11行的兩個for循里面，以前者為例：
1、get(0)，直接拿到0位的Node0的地址，拿到Node0里面的數據
2、get(1)，直接拿到0位的Node0的地址，從0位的Node0中找到下一個1位的Node1的地址，找到Node1，拿到Node1里面的數據
3、get(2)，直接拿到0位的Node0的地址，從0位的Node0中找到下一個1位的Node1的地址，找到Node1，從1位的Node1中找到下一個2位的Node2的地址，找到Node2，拿到Node2里面的數據。
后面的以此類推。
也就是說，LinkedList在get任何一個位置的數據的時候，都會把前面的數據走一遍。假如我有10個數據，那么將要查詢1+2+3+4+5+5+4+3+2+1=30次數據，相比ArrayList，卻只需要查詢10次數據就行了，隨着LinkedList的容量越大，差距會越拉越大。其實使用LinkedList到底要查詢多少次數據，大家應該已經很明白了，來算一下：按照前一半算應該是（1 + 0.5N） * 0.5N / 2，后一半算上即乘以2，應該是（1 + 0.5N） * 0.5N ，忽略低階項和首項系數，得出結論，LinikedList遍歷的時間復雜度為O(N*N)，N為LinkedList的容量。
時間復雜度有以下經驗規則：
O(1) < O(log2N) < O(n) < O(N * log2N) < O(N2) < O(N3) < 2N < 3N < N!
前四個比較好、中間兩個一般、后3個很爛。也就是說O(N2)是相對糟糕的一種時間復雜度了，N大一點，程序就會執行得比較慢。
根據以上的分析，各位Java程序員朋友們，切記一定不要使用普通for循環去遍歷LinkedList。使用迭代器或者foreach循環（foreach循環的原理就是迭代器）去遍歷LinkedList即可，這種方式是直接按照地址去找數據的，將會大大提升遍歷LinkedList的效率。
另注：LinkedList的遍歷，因為它是雙向鏈表，只是說index在前一半和后一半，分別采用正序遍歷和倒序遍歷以加快LinkedList的遍歷速度。真正遍歷的時候還是順序的遍歷，不會采用二分查找的。